Delocalization boosts charge separation in organic solar cells

有机太阳能电池 离域电子 激子 超快激光光谱学 聚合物太阳能电池 能量转换效率 材料科学 接受者 载流子 光电子学 化学物理 单重态 混合太阳能电池 化学 聚合物 光谱学 原子物理学 物理 凝聚态物理 有机化学 量子力学 复合材料 激发态
作者
Yasunari Tamai
出处
期刊:Polymer Journal [Springer Nature]
卷期号:52 (7): 691-700 被引量:25
标识
DOI:10.1038/s41428-020-0339-4
摘要

Organic solar cells (OSCs) utilizing π-conjugated polymers have attracted widespread interest over the past three decades because of their potential advantages, including low weight, thin film flexibility, and low-cost manufacturing. However, their power conversion efficiency (PCE) has been far below that of inorganic analogs. Geminate recombination of charge transfer excitons is a major loss process in OSCs. This paper reviews our recent progress in using transient absorption spectroscopy to understand geminate recombination in bulk heterojunction OSCs, including the impact of polymer crystallinity on charge generation and dissociation mechanisms in nonfullerene acceptor-based OSCs. The first example of a high PCE with a small photon energy loss is also presented. The importance of delocalization of the charge wave function to suppress geminate recombination is highlighted by this focus review. When light is shined on semiconducting polymers, singlet excitons are promptly generated in organic solar cells. At a donor–acceptor heterojunction, excitons separate into holes on the donor and electrons on the acceptor as a result of the energetic offset of the molecular orbital. If the electron and hole separate further, they become free from Coulombic attraction and hence survive up to nano- or microseconds, long enough to be transported to each electrode. Otherwise, the geminate electron–hole pairs are likely to recombine to the ground state.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
一1完成签到,获得积分20
1秒前
古月发布了新的文献求助10
1秒前
Gavin发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
半夜不睡发布了新的文献求助10
2秒前
都可以发布了新的文献求助10
2秒前
1122完成签到,获得积分10
3秒前
烩面大师发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
万嘉俊完成签到,获得积分10
3秒前
大大怪发布了新的文献求助10
4秒前
舒一一发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
microtsiu发布了新的文献求助20
6秒前
科研通AI2S应助丑小鸭采纳,获得10
6秒前
小思雅完成签到,获得积分10
6秒前
Jenkin完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
莫西莫西发布了新的文献求助10
6秒前
奋斗人雄完成签到,获得积分10
7秒前
hahada完成签到,获得积分10
7秒前
Almo完成签到,获得积分10
7秒前
星期三不调闹钟完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
轻风发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
充电宝应助大大怪采纳,获得30
9秒前
jijijibibibi完成签到,获得积分10
10秒前
杨冰完成签到,获得积分10
11秒前
JamesPei应助wlm采纳,获得10
11秒前
领导范儿应助Star1983采纳,获得10
11秒前
11秒前
丘比特应助半夜不睡采纳,获得10
11秒前
可爱的函函应助Jenkin采纳,获得10
11秒前
12秒前
烟雨梦兮发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529207
关于积分的说明 11243810
捐赠科研通 3267638
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803822
邀请新用户注册赠送积分活动 881207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582